Computational generative design with biomimicry towards morphogenesis in digital architecture

Abstract

Dijital mimari, mimari tasarım yazılımının geleneksel kullanımının ötesine geçen imkânlarla farklı teknolojik yenilikler yoluyla sürekli değişiklikler geçirmektedir. Temel ve önemli morfogenetik stratejiler olarak algoritmaları ve biyolojik simülasyonu kullanan birkaç tasarım teknolojisi tanıtılmıştır. Bu çalışma, hesaplama tabanlı üretken tasarımın getirilmesiyle mimari tasarım sürecinde meydana gelen değişiklikleri incelemekte ve böylece tasarım sürecinde senaryoların ve kodların yazılmasını sağlayan yeni algoritmik yazılımın geliştirilmesini amaçlamaktadır. Hesaplamalı tasarım teknikleriyle doğada bulunan serbest formları tasarlamak, daha sonra biyomimikri ilkelere atıfta bulunarak mimari form oluşturmak mümkündür. Biyomimikri, doğal tasarım, sistem ve süreçlerin incelenmesi yoluyla insan sorunlarına çözüm üretmek için ilham alan uygulamalı bir bilimdir. Bu çalışma, ortaya çıkan iki bilim arasında bir bağlanma girişimidir; Biyomimikri ve hesaplama tasarımlarının potansiyellerini keşfederek daha ideal bir mimariyi `Morfogenez`'i geliştirmedir. Bu tez, doğal morfogenezin temelini oluşturan ilkeleri araştırarak karmaşık terim listesini ve morfogenetik yapıların arkasındaki hesaplama teorisini açıklamak için deneysel çalışmaları incelemektedir.

Digital architecture has been undergoing continuous changes through different technological innovations with possibilities far beyond the traditional use of architecture design software. Several design technologies have been introduced, which use algorithms and biological simulation as their core and key morphogenetic strategies. This study examines changes in the architectural design process caused by the introduction of computational-based generative design, thus the development of new algorithmic software which enables the writing of scripts and codes in design process. By computational design techniques, it becomes possible to design free-forms found in nature, then to generate architectural form, referring to biomimicry principles. Biomimicry is an applied science that derives inspiration for solutions to human problems through the study of natural designs, systems and processes. This study is an attempt to link the two emerging sciences; Biomimicry and computational design, by exploring their potential in developing a more ideal architecture: `Morphogenesis.` This thesis analyses the experimental studies to understand the complex list of terms and unveils the computational theory behind morphogenetic structures by investigating the principles underlying natural morphogenesis.